内容正文:
广州市珠江高级中学2025—2026学年上学期期中考试
高二化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列蕴含的化学知识分析不正确的是
A. “沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟”,句中的珠字对应的化学物质是碳酸钙,属于强电解质
B. “粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”,大理石变为生石灰的过程是吸热反应
C. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能
D. “投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍“,所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应
2. 实验室测定中和热的实验装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 该实验也可在保温杯中进行 B. 缺少的仪器是环形铁质搅拌棒
C. 所用试剂为强酸和强碱的稀溶液 D. 加碱时应一次性倒入小烧杯中,并立即盖好盖板
3. 室温时,下列混合溶液的一定小于7的是
A. 的盐酸和的氨水等体积混合
B. 的盐酸和的氢氧化钡溶液等体积混合
C. 的醋酸溶液和的氢氧化钡溶液等体积混合
D. 的硫酸溶液和的氨水等体积混合
4. 有一化学平衡:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(如图)表示的是转化率与压强、温度的关系。分析图中曲线可以得出的结论是
A. 正反应吸热;m+n>p+q B. 正反应吸热;m+n<p+q
C. 正反应放热;m+n>p+q D. 正反应放热;m+n<p+q
5. 如图为某化学反应的反应速率随反应时间的变化示意图,在t1时刻升高温度或增大压强都符合图示变化的反应是
A.
B.
C.
D.
6. 对于合成氨反应,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0。达到平衡后,以下分析正确的是
A. 升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B. 增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C. 减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D. 加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
7. 下列说法错误的是
A. 水的离子积常数KW不仅适用于纯水,也适用于稀的酸、碱、盐溶液
B. 强酸与强碱形成的盐,其水溶液不一定呈中性
C. 电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大
D. 多元弱酸的各级电离常数逐级减小
8. 已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H为( )
A. +262.6 kJ·mol-1 B. -131.3 kJ·mol-1
C. -352.3 kJ·mol-1 D. +131.3 kJ·mol-1
9. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 用铁片与稀硫酸反应制氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B. 100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C. SO2的催化氧化反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D. 汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强时反应速率减慢
10. 已知在101kPa和一定温度下,由指定单质生成1 mol纯物质的热效应,称为该物质的标准生成热(),指定单质的标准生成热为0,几种物质的标准生成热数据如下表所示:
物质
/(kJ·mol)
下列几种固体物质中,最小的是
A. B. C. D.
11. 下列说法不正确的是:
A. 反应在低温下能自发进行,则该反应的△H>0
B. 对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0,当温度升高时,平衡向正反应方向移动,V正和V逆均增大
C. 对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0,增大A的浓度,平衡向正反应方向移动,V正和V逆均增大
D. 升高温度或加入催化剂能使单位体积内活化分子的百分数增大,但原因不同
12. 已知反应O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)的反应过程中的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 断开2molH-H键和1molO=O键消耗的总能量小于形成4molH-O键释放的总能量
B. 2molH2(g)和1molO2(g)的总能量低于2molH2O(g)的能量
C. 生成4molH-O键需要吸收E2kJ能量
D. H2(g)和O2(g)反应生成2molH2O(l)时放出的能量小于(E2-E1)kJ
13. 在恒容的密闭容器中进行如下反应:,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是
A. B.
C. D.
14. 一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。下列说法正确的是
A. 550℃时,若充入惰性气体,ʋ正,ʋ逆 均减小,平衡不移动
B. 650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C. T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D. 925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总
15. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加蒸馏水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的H+浓度:a>b>c
B. a、b、c三点的电离程度:c<a<b
C. 向c点溶液加水,变小,不变
D. a、b、c三点溶液用溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c<a<b
16. 在生产生活中,酸碱中和及溶液酸碱性研究具有十分重要的意义。常温下,将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:
组别
c(一元酸)
c(NaOH)
混合溶液的pH
甲
c(HY)=0.1mol·L-1
0.1mol·L-1
pH=7
乙
c(HZ)=0.1 mol·L-1
0.1mol·L-1
pH=9
下列说法中正确的是
A. 乙组混合液中:c(Na+) >c(OH-)>c(Z-)>c(H+)
B. 乙组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)为1×10-5mol·L-1
C. 相同体积时,0.1mol/L HY溶液和0.1mol/L HZ溶液中c(H+)浓度相同
D. 相同体积时,0.1mol/L HY溶液和0.1mol/L HZ溶液分别与足量的镁反应,产生氢气的速率和总量均不同
二、非选择题:每空2分,共52分。
17. 甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷。已知:、时,辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出热量。该反应的热化学方程式为__________。、时,,相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备,则得到多的是__________填“甲醇”或“辛烷”。
(2),该反应相关化学键键能数据如下表已知中的化学键为
化学键
则__________。
Ⅱ.甲醇的合成
(3)以和为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
①补全图:图中处应填入__________。
②该反应需要加入铜一锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的__________填“变大”“变小”或“不变”。
③已知:
以和为原料合成甲醇的热化学方程式为__________。
18. 探究合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高的产率。以、为原料合成涉及的主要反应如下:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
回答下列问题:
(1)__________。
(2)一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应,达到平衡时,容器中为为,此时的浓度为__________用含、、的代数式表示,下同,反应Ⅲ的平衡常数为__________。
(3)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
已知:的平衡转化率
的平衡产率
其中纵坐标表示平衡转化率的是图__________填“甲”或“乙”压强由大到小的顺序为__________图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是__________。
(4)为同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择的反应条件为__________填标号。
A. 低温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、低压 D. 高温、高压
19. 根据电离平衡常数的大小可以判断电解质的相对强弱。时,有关物质的电离平衡常数如表所示。
化学式
电离平衡常数
根据表中数据,回答下列问题:
(1)等浓度的、、、结合的能力最强的为__________。
(2)溶液中不可能大量共存的离子组是__________ 填序号。
、 、 、 、
(3)溶液通入过量,反应的离子方程式是_______________________________。
(4)已知,体积为、的醋酸溶液与一元酸溶液分别加水稀释至,稀释过程中变化如图所示,则该温度下的电离平衡常数_______________________填“”“”或“”醋酸的电离平衡常数。任意写一种方法证明醋酸是弱电解质:_______________________________。
20. 将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。在容积为2L的恒温恒容密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下发生反应CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间
0min
3min
6min
9min
12min
n(CH3OH)/mol
0
0.50
0.65
0.74
0.74
n(CO2)/mol
1
0.50
0.35
a
0.26
(1)a=___________;3~9 min内,v(CO2)=___________mol·L-1·min-1。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1
B. 混合气体的压强不随时间的变化而变化
C. 单位时间内生成1mol H2,同时生成1mol CH3OH
D. 混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(3)上述反应6 min末时,已消耗掉的CO2的物质的量分数为___________。
(4)上述反应12 min末时,混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是___________。
(5)第3 min时v正(CH3OH)___________(填“>”、“<”、“=”或“无法比较”)第9 min时v逆(CH3OH)。
(6)在恒温条件下,若将一定量X和Y的混合气体通入容积为2 L的恒容密闭容器中,发生反应mX(g)nY(g),X和Y的物质的量浓度随时间的变化情况如下表。
时间/min
0
5
10
15
20
c(X )/mol·L-1
0.2
c
0.6
0.6
0.6
c(Y)/mol·L-1
0.6
c
0.4
0.4
0.4
①m:n=___________。
②c=___________。(保留两位有效数字)
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广州市珠江高级中学2025—2026学年上学期期中考试
高二化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列蕴含的化学知识分析不正确的是
A. “沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟”,句中的珠字对应的化学物质是碳酸钙,属于强电解质
B. “粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”,大理石变为生石灰的过程是吸热反应
C. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能
D. “投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍“,所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.句中的珠字指的是珍珠,对应的化学物质是碳酸钙,属于强电解质,A正确;
B.大理石变为生石灰的过程是吸热反应,B正确;
C.燃烧豆萁过程涉及的是化学能转化为热能,C正确;
D.高温时碳与水蒸气反应为吸热反应,D错误。
故选D。
2. 实验室测定中和热的实验装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 该实验也可在保温杯中进行 B. 缺少的仪器是环形铁质搅拌棒
C. 所用试剂为强酸和强碱的稀溶液 D. 加碱时应一次性倒入小烧杯中,并立即盖好盖板
【答案】B
【解析】
【详解】A.测定中和热的实验要注意保温,防止热量散失,故A正确;
B.缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒,铁质搅拌棒会传热,导致热量散失,B错误;
C.测定中和热的实验所用试剂为强酸和强碱的稀溶液,C正确;
D.加碱时应一次性倒入小烧杯中,并立即盖好盖板,防止热量散失,D正确;
答案选B。
3. 室温时,下列混合溶液的一定小于7的是
A. 的盐酸和的氨水等体积混合
B. 的盐酸和的氢氧化钡溶液等体积混合
C. 的醋酸溶液和的氢氧化钡溶液等体积混合
D. 的硫酸溶液和的氨水等体积混合
【答案】C
【解析】
【详解】A.的盐酸中,的氨水中,是弱电解质,两溶液等体积混合后,氨水剩余,所得溶液呈碱性,,A错误;
B.的盐酸和的氢氧化钡溶液等体积混合,恰好完全反应,所得溶液呈中性,,B错误;
C.的醋酸溶液和的氢氧化钡溶液等体积混合,醋酸剩余,所得溶液呈酸性,,C正确;
D.的硫酸溶液和的氨水等体积混合,氨水剩余,所得溶液呈碱性,,D错误;
故选C。
4. 有一化学平衡:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(如图)表示的是转化率与压强、温度的关系。分析图中曲线可以得出的结论是
A. 正反应吸热;m+n>p+q B. 正反应吸热;m+n<p+q
C. 正反应放热;m+n>p+q D. 正反应放热;m+n<p+q
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据图示,增大压强,A的转化率增大,则正反应气体物质的量减小,m+n>p+q;升高温度,A的转化率增大,说明正反应吸热,故选A。
5. 如图为某化学反应的反应速率随反应时间的变化示意图,在t1时刻升高温度或增大压强都符合图示变化的反应是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】升高温度,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,故正反应为放热反应,ΔH<0,增大压强平衡逆向移动,说明正反应为气体体积增大的反应,只有D符合,故选:D。
6. 对于合成氨反应,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0。达到平衡后,以下分析正确的是
A. 升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B. 增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C. 减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D. 加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,可知升高温度对逆反应的反应速率影响更大,故A错误;
B.增大压强,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,可知对正反应的反应速率影响更大,故B正确;
C.减小反应物浓度,正反应速率减小,平衡逆向移动,可知对正反应的反应速率影响更大,故C错误;
D.加入催化剂,平衡不移动,正反应速率等于逆反应速率,催化剂对正逆反应的反应速率有同等程度的影响,故D错误;
选B。
7. 下列说法错误的是
A. 水的离子积常数KW不仅适用于纯水,也适用于稀的酸、碱、盐溶液
B. 强酸与强碱形成的盐,其水溶液不一定呈中性
C. 电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大
D. 多元弱酸的各级电离常数逐级减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.水的离子积常数KW不仅适用于纯水,也适用于稀的酸、碱、盐溶液,故A正确;
B.强酸与强碱形成的盐,其水溶液不一定呈中性,如等物质的量的氢氧化钠和硫酸反应,生成硫酸氢钠,溶液显酸性,故B正确;
C.酸的浓度没确定,所以电离常数大的酸溶液中c(H+)与电离常数小的酸溶液中的c(H+)无法比较,故C错误;
D.多元弱酸是分步电离的,且电离程度依次减小,电离常数逐级减小,故D正确;
故答案:C。
8. 已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H为( )
A. +262.6 kJ·mol-1 B. -131.3 kJ·mol-1
C. -352.3 kJ·mol-1 D. +131.3 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221.0kJ∙mol-1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-483.6kJ∙mol-1;根据盖斯定律:(①-②):C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131.3kJ∙mol-1;
故答案选D。
9. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 用铁片与稀硫酸反应制氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B. 100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C. SO2的催化氧化反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D. 汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强时反应速率减慢
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下,铁遇到浓硫酸发生钝化,铁片与98%的浓硫酸无法反应生成氢气,A错误;
B.100mL2mol/L的盐酸与锌片反应,加入适量NaCl溶液,盐酸被稀释,反应速率减小,B错误;
C.SO2的催化氧化是一个放热反应,但是一般情况下,升高温度,反应速率都会增大,C错误;
D.汽车尾气中的NO和CO反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减小,D正确;
故答案选D。
10. 已知在101kPa和一定温度下,由指定单质生成1 mol纯物质的热效应,称为该物质的标准生成热(),指定单质的标准生成热为0,几种物质的标准生成热数据如下表所示:
物质
/(kJ·mol)
下列几种固体物质中,最小的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由几种物质的标准生成热数据可知卤化钠中NaF的标准生成热最小,总能量最低也最稳定。当离子带的电荷相同的时候,键长越短,离子键越强,同主族从上到下半径越来越大,氟离子的半径最小离子键最强形成的物质最稳定。推知卤化钙中CaF2的标准生成热最小,故选A。
11. 下列说法不正确的是:
A. 反应在低温下能自发进行,则该反应的△H>0
B. 对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0,当温度升高时,平衡向正反应方向移动,V正和V逆均增大
C. 对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0,增大A的浓度,平衡向正反应方向移动,V正和V逆均增大
D. 升高温度或加入催化剂能使单位体积内活化分子的百分数增大,但原因不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.的,,如果在低温下能自发进行,即,△H应小于0,故A错误;
B.2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0,是吸热反应,当温度升高时,平衡向正反应方向移动,V正和V逆均增大,故B正确;
C.对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0,A是反应物,增大A的浓度,平衡向正反应方向移动,V正和V逆均增大,故C正确;
D.升高温度,使分子能量增大,非活化分子转化为活化分子,而加入催化剂,是为了降低反应的活化能,使得活化分子的百分数增加,故D正确。
答案选A。
12. 已知反应O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)的反应过程中的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 断开2molH-H键和1molO=O键消耗的总能量小于形成4molH-O键释放的总能量
B. 2molH2(g)和1molO2(g)的总能量低于2molH2O(g)的能量
C. 生成4molH-O键需要吸收E2kJ能量
D. H2(g)和O2(g)反应生成2molH2O(l)时放出的能量小于(E2-E1)kJ
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应为放热反应,则断开2molH-H键和1molO=O键消耗的总能量小于形成4molH-O键释放的总能量,A正确;
B.该反应为放热反应,则2molH2(g)和1molO2(g)的总能量高于2molH2O(g)的能量,B错误;
C.化学反应中新键形成放热,则生成4molH-O键放出E2kJ能量,C错误;
D.水液化时放热,则H2(g)和O2(g)反应生成2molH2O(l)时放出的能量大于(E2-E1)kJ,D错误;
故选A。
13. 在恒容的密闭容器中进行如下反应:,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.随之SO2浓度的增大,SO2的转化率降低,与曲线方向不符,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,压强的增大不会引起平衡常数的改变,B正确;
C.压强增大,平衡朝气体物质系数减少的方向移动,该反应中正向移动,SO3的百分含量增大,与曲线不符,C错误;
D.该反应正向放热,温度升高,平衡逆向移动,SO3的物质的量较小,与曲线不符,D错误;
故选B。
14. 一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。下列说法正确的是
A. 550℃时,若充入惰性气体,ʋ正,ʋ逆 均减小,平衡不移动
B. 650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C. T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D. 925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于反应在体积可变的恒压密闭容器中进行,当550℃时,若充入惰性气体,容器的容积扩大,使反应混合物的浓度减小,因此ʋ正,ʋ逆 均减小,由于该反应是气体体积增大的反应,减小压强,化学平衡向气体体积最大的正反应方向移动,A错误;
B.根据图象可知在650℃时,反应达平衡后CO的体积分数是40%,则CO2的体积分数是60%,假设平衡时总物质的量是1 mol,则反应产生CO 0.4 mol,其中含有CO2 0.6 mol,反应产生0.4 molCO消耗CO2的物质的量是0.2 mol,因此CO2转化率为0.2 mol÷(0.6 mol+0.2 mol)×100%=25.0%,B正确;
C.T℃时,平衡时CO2和CO的体积分数都是50%,若充入等体积的CO2和CO,化学平衡不移动,C错误;
D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=,D错误。
答案选B。
15. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加蒸馏水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的H+浓度:a>b>c
B. a、b、c三点的电离程度:c<a<b
C. 向c点溶液加水,变小,不变
D. a、b、c三点溶液用溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c<a<b
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,溶液中导电能力大小顺序为b>a>c,溶液中氢离子浓度大小顺序为b>a>c,故A错误;
B.醋酸溶液加水稀释时,溶液的浓度减小,电离程度增大,由图可知,a、b、c三点醋酸的浓度依次减小,则a、b、c三点醋酸的电离程度大小顺序为a<b<c,故B错误;
C.由电离常数可知,溶液中=,向c点溶液加水稀释时,醋酸的电离常数Ka不变,溶液中醋酸根离子浓度减小,则和的值减小;溶液中=,由分析可知醋酸溶液加水稀释时,醋酸的电离常数、水的离子积常数不变,则的值不变,故C正确;
D.由稀释定律可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液中醋酸的物质的量不变,中和能力不变,所以a、b、c三点溶液用等浓度的氢氧化钠溶液中和时,消耗氢氧化钠溶液的体积相同,故D错误;
故选:C。
16. 在生产生活中,酸碱中和及溶液酸碱性研究具有十分重要的意义。常温下,将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:
组别
c(一元酸)
c(NaOH)
混合溶液的pH
甲
c(HY)=0.1mol·L-1
0.1mol·L-1
pH=7
乙
c(HZ)=0.1 mol·L-1
0.1mol·L-1
pH=9
下列说法中正确的是
A. 乙组混合液中:c(Na+) >c(OH-)>c(Z-)>c(H+)
B. 乙组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)为1×10-5mol·L-1
C. 相同体积时,0.1mol/L HY溶液和0.1mol/L HZ溶液中c(H+)浓度相同
D. 相同体积时,0.1mol/L HY溶液和0.1mol/L HZ溶液分别与足量的镁反应,产生氢气的速率和总量均不同
【答案】B
【解析】
【分析】由甲c(HY)=0.1mol·L-1、乙c(HZ)=0.1 mol·L-1 分别和0.1mol·L-1NaOH 溶液反应,反应后混合溶液pH=7 、pH=9。说明HY为强酸,HZ为弱酸,以此进行分析即可;
【详解】A. 根据分析判断:乙组混合后的溶质为NaZ,NaZ溶液为强碱弱酸盐,所以:c(Na+) >c(Z-)>c(OH->c(H+),故A错误;
B. 乙组实验所得混合溶液pH=9,c(H+)=10-9mol/L,根据水的离子积可知c(OH-)=10-5mol/L,所以由水电离出的c(OH-)为1×10-5mol·L-1,故B正确;
C. HZ为弱酸,溶液中部分电离,HY为强酸,所以0.1mol/L HY溶液和0.1mol/L HZ溶液中c(H+)浓度不相同,故C错误;
D. 相同体积时,0.1mol/L HY溶液和0.1mol/L HZ溶液分别与足量的镁反应,产生氢气的速率不同,但总量相同,故D错误;
综上所述,本题正确答案:B。
二、非选择题:每空2分,共52分。
17. 甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷。已知:、时,辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出热量。该反应的热化学方程式为__________。、时,,相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备,则得到多的是__________填“甲醇”或“辛烷”。
(2),该反应相关化学键键能数据如下表已知中的化学键为
化学键
则__________。
Ⅱ.甲醇的合成
(3)以和为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
①补全图:图中处应填入__________。
②该反应需要加入铜一锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的__________填“变大”“变小”或“不变”。
③已知:
以和为原料合成甲醇的热化学方程式为__________。
【答案】(1) ①. ②. 辛烷
(2)
(3) ①. ②. 不变 ③.
【解析】
【小问1详解】
、时,辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出热量,则完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出热量,热化学方程式为;物质的量与热量成正比,等质量时 ,则放热多的为,将燃烧放出的热量用于煅烧石灰石制备,得到多的是辛烷;
【小问2详解】
反应物的键能总和生成物的键能总和,则 ,解得;
【小问3详解】
处为反应物,结合生成物及原子守恒可知,处为 ;
催化剂不改变反应的焓变,加入催化剂后,该反应的不变;
已知:
根据盖斯定律,由可得 。
18. 探究合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高的产率。以、为原料合成涉及的主要反应如下:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
回答下列问题:
(1)__________。
(2)一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应,达到平衡时,容器中为为,此时的浓度为__________用含、、的代数式表示,下同,反应Ⅲ的平衡常数为__________。
(3)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
已知:的平衡转化率
的平衡产率
其中纵坐标表示平衡转化率的是图__________填“甲”或“乙”压强由大到小的顺序为__________图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是__________。
(4)为同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择的反应条件为__________填标号。
A. 低温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、低压 D. 高温、高压
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. 乙 ②. 、、 ③. 时以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响 (4)A
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ;
【小问2详解】
根据题意知,起始通入、的物质的量分别为、,达到平衡时的物质的量分别为、,容器容积为,发生题给三个反应,根据碳元素守恒可知,剩余的物质的量为,则反应消耗的物质的量为,根据反应和Ⅲ中物质对应关系可知,反应中,反应Ⅲ中也有,故生成的物质的量与反应消耗的的物质的量相等,即为,故的浓度为;
达到化学平衡状态时,反应Ⅲ中各物质的物质的量分别是、、;达到平衡时的物质的量为,根据氢元素守恒,起始时通入,平衡时和中所含原子的物质的量为,平衡时中所含原子的物质的量为,则平衡时的物质的量为,可知反应Ⅲ的平衡常数;
【小问3详解】
反应Ⅰ和Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则CH3OH的平衡产率减少,所以图甲表示CH3OH的平衡产率,图乙中,由于反应Ⅰ和Ⅱ为放热反应,开始升高温度平衡逆向移动,CO2的平衡转化率降低,反应Ⅲ为吸热反应,升高温度反应Ⅲ向正反应方向移动,升高一定温度后以反应Ⅲ为主,CO2的平衡转化率又升高,所以图乙表示CO2的平衡转化率;
反应Ⅰ和Ⅱ是气体分子数减小的反应,压强增大,反应和Ⅱ平衡正向移动,反应Ⅲ气体分子数不变,平衡不移动,故相同温度下,压强增大时的平衡产率增大,所以压强关系为;
温度升高,反应和Ⅱ平衡逆向移动,反应Ⅲ平衡正向移动,所以温度时以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响,三条曲线几乎交于一点;
【小问4详解】
根据图示可知,温度越低,的平衡产率越大,压强越大,的平衡转化率越大,的平衡产率越大,所以选择低温和高压,项符合题意。
19. 根据电离平衡常数的大小可以判断电解质的相对强弱。时,有关物质的电离平衡常数如表所示。
化学式
电离平衡常数
根据表中数据,回答下列问题:
(1)等浓度的、、、结合的能力最强的为__________。
(2)溶液中不可能大量共存的离子组是__________ 填序号。
、 、 、 、
(3)溶液通入过量,反应的离子方程式是_______________________________。
(4)已知,体积为、的醋酸溶液与一元酸溶液分别加水稀释至,稀释过程中变化如图所示,则该温度下的电离平衡常数_______________________填“”“”或“”醋酸的电离平衡常数。任意写一种方法证明醋酸是弱电解质:_______________________________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. ②. 常温下测定的溶液的,若,说明醋酸是弱酸,即醋酸是弱电解质其他合理答案均可
【解析】
【小问1详解】
温度相同时,电离平衡常数越小,表明对应酸的酸性越弱,该酸越难电离出,其酸根离子结合能力越强。由表格数据知,各酸根离子对应酸的电离常数大小关系为 ,所以结合的能力最强的为;
【小问2详解】
.根据电离常数大小可知酸性:,由弱酸不能制取较强酸,与不发生反应,故在溶液中和可以大量共存,不符合题意;
.根据电离常数大小可知酸性: ,由较强酸能制取较弱酸,可推知反应 可发生,所以在溶液中和不能大量共存,符合题意;
.根据电离常数大小可知酸性: ,由弱酸不能制取较强酸,和之间不发生反应,所以在溶液中可以大量共存,不符合题意;
.根据电离常数大小可知酸性:和之间不发生反应,所以在溶液中和可以大量共存,不符合题意;
故选;
【小问3详解】
根据电离常数大小关系可知酸性强弱: ,根据较强酸制较弱酸原理,与过量在溶液中发生反应的离子方程式为;
【小问4详解】
弱酸在溶液中存在电离平衡,加水稀释使电离平衡向电离方向移动,因此,当起始相同且稀释相同倍数时,酸越弱,变化程度越小。由图像可知,均为的和溶液均稀释倍后,溶液的变化小于溶液,表明的酸性比醋酸强,所以的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数。常温下,测定的溶液的,若,说明醋酸是弱酸,即醋酸是弱电解质。
20. 将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。在容积为2L的恒温恒容密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下发生反应CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间
0min
3min
6min
9min
12min
n(CH3OH)/mol
0
0.50
0.65
0.74
0.74
n(CO2)/mol
1
0.50
0.35
a
0.26
(1)a=___________;3~9 min内,v(CO2)=___________mol·L-1·min-1。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1
B. 混合气体的压强不随时间的变化而变化
C. 单位时间内生成1mol H2,同时生成1mol CH3OH
D. 混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(3)上述反应6 min末时,已消耗掉的CO2的物质的量分数为___________。
(4)上述反应12 min末时,混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是___________。
(5)第3 min时v正(CH3OH)___________(填“>”、“<”、“=”或“无法比较”)第9 min时v逆(CH3OH)。
(6)在恒温条件下,若将一定量X和Y的混合气体通入容积为2 L的恒容密闭容器中,发生反应mX(g)nY(g),X和Y的物质的量浓度随时间的变化情况如下表。
时间/min
0
5
10
15
20
c(X )/mol·L-1
0.2
c
0.6
0.6
0.6
c(Y)/mol·L-1
0.6
c
0.4
0.4
0.4
①m:n=___________。
②c=___________。(保留两位有效数字)
【答案】 ①. 0.26 ②. 0.02 ③. BD ④. 22:3 ⑤. 65% ⑥. > ⑦. 2:1 ⑧. 0.47
【解析】
【小问1详解】
由表知,第9分钟以后,甲醇的物质的量不再变化,则已处于化学平衡状态,则第9分钟时二氧化碳的物质的量与第12分子时二氧化碳物质相等,故;
3~9min内,。
【小问2详解】
对于:
A.反应中与的物质的量浓度之比取决于起始时各成分的物质的量,不能说明上述反应达到化学平衡状态,A错误;
B.该反应为气体物质的量减小的反应,在恒温恒容条件下,压强与气体的总物质的量有关,故容器内压强不随时间的变化,说明气体的物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,B正确;
C.从速率的角度,时达到平衡,故单位时间内生成1mol ,同时生成1mol时,不是化学平衡状态,C错误;
D.该反应为气体物质的量减小的反应,气体的总质量不变,混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化,说明气体的物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,D正确;
故选BD。
【小问3详解】
6 min末时,CO2的物质的量为0.35 mol,则已消耗掉的CO2的物质的量分数为;
【小问4详解】
投料时(g)和(g)的物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比,则上述反应体系中、任何时刻包括12min末时,混合气体中(g)和(g)的物质的量之比恒等于1:3,故质量之比是22:3。
【小问5详解】
从正反应建立平衡,第3min时还未平衡、第9min时已经处于平衡状态,此过程中反应物浓度不断下降,故>第9min时。
【小问6详解】
①由表知,0到10min,X的物质的量浓度增加0.4mol/L、Y的物质的量浓度减小0.2 mol/L,物质的量变化值之比等与化学计量数之比,即X与Y的化学计量数之比。
②相同时间内,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故 ,c = 0.47。
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